基于可穿戴式傳感器的多特征步態(tài)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著人們對于自身健康的重視，針對足部運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的步態(tài)分析正成為一個(gè)熱門的研究領(lǐng)域。本文設(shè)計(jì)了一種可穿戴式多特征參數(shù)的步態(tài)分析系統(tǒng)，為步態(tài)分析領(lǐng)域提供一種新的解決方法。
　　以柔性PCB作電極，炭黑和石墨烯作為導(dǎo)電填料填充硅橡膠制備傳感器敏感單元，設(shè)計(jì)制作用于穿戴式步態(tài)分析系統(tǒng)的柔性壓力傳感器和拉伸傳感器，并分析傳感器的特性。在鞋墊上排布8個(gè)柔性壓力傳感器和1個(gè)拉伸傳感器，并選用MPU-6050慣性傳感器，三種傳感器結(jié)合來測量腳部的步

2、態(tài)數(shù)據(jù)。
　　設(shè)計(jì)了用于步態(tài)分析的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件以CC2530為微處理器并設(shè)計(jì)外圍電路模塊和傳感器信號調(diào)理模塊等。開發(fā)下位機(jī)數(shù)據(jù)采集與處理程序，基于ZigBee協(xié)議開發(fā)下位機(jī)與協(xié)調(diào)器的通信程序，基于LabVIEW環(huán)境開發(fā)上位機(jī)軟件。
　　結(jié)合滑動(dòng)時(shí)間窗法對傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，并對窗口內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行步態(tài)的特征參數(shù)提取。借助MATLAB軟件中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱，建立步態(tài)特征參數(shù)與步態(tài)健康與否的映射關(guān)系。選取440個(gè)訓(xùn)練樣本